叶片侧边型线对旋涡风机性能影响的研究

发布时间：2017-05-22 14:28

  本文关键词：叶片侧边型线对旋涡风机性能影响的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：旋涡风机内部流动非常复杂,目前对其研究仍处于发展阶段。由于旋涡风机叶轮流道的进出口位置比较特殊,进口位于叶轮叶片的根部区域,属于轴向进口；出口位于叶轮叶片顶部区域,流体分两部分流出(一部分沿径向流出,另一部分沿轴向流出)。切削叶片边缘会影响气体进出叶轮流道的流动状态,从而影响到风机的性能。本文针对叶片侧边倒角,从吸力面和压力面不同面倒角出发,对旋涡风机性能的影响开展了研究。研究结果发现不管是径向直叶片还是弯曲叶片(前弯叶片和后弯叶片),都是叶片侧边吸力面倒角的风机性能比侧边压力面倒角风机性能高,并且两者在小流量时相差很大而大流量时很接近,本文通过速度三角形理论分析法解释了产生这种现象的原因。本文利用CFD数值模拟,对径向直叶片侧边吸力面倒角、侧边压力面倒角、侧边压吸两面都倒角、侧边压吸两面都未倒角等四种叶轮叶片的风机进行了对比分析。数值模拟结果与试验结果趋势保持一致,最后得出叶轮叶片侧边倒角不仅能改变叶轮流道内气流进出口速度三角形；而且具有进口集流器的作用,减少气流冲击损失和尾迹损失,这在大流量时具有很明显的效果。最后本文对径向直叶片侧边吸力面倒角进行了优化设计,CFD数值模拟结果显示该倒角在叶片厚度方向的倒角切削量较大处和在叶片宽度方向的倒角切削量较少处,风机具有较好的性能。
【关键词】：旋涡风机 叶片 倒角 CFD
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH432.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 旋涡风机的简介9-11
• 1.1.1 旋涡风机的基本结构9-10
• 1.1.2 旋涡风机的工作原理10-11
• 1.2 旋涡风机内部流场研究方法综述11-14
• 1.2.1 试验研究12-13
• 1.2.2 理论研究13-14
• 1.2.3 数值模拟14
• 1.3 选题背景14-15
• 1.4 本文主要研究内容15-16
• 第2章 试验研究16-38
• 2.1 试验方案16-18
• 2.2 试验装置18-19
• 2.3 试验步骤及原始数据记录19-20
• 2.4 试验数据处理20-26
• 2.4.1 试验数据计算公式推导20-24
• 2.4.2 Matlab处理试验数据24-26
• 2.5 Matlab GUI处理风机性能曲线26-28
• 2.6 径向直叶片风机试验结论28-32
• 2.7 侧边倒角对弯曲叶片影响的推测32-33
• 2.8 弯曲叶片试验33-36
• 2.8.1 后弯叶片试验33-35
• 2.8.2 前弯叶片试验35-36
• 2.9 本章小结36-38
• 第3章 数值计算38-60
• 3.1 CFD在叶轮机械中应用简介38-39
• 3.2 数值计算方案39-41
• 3.3 计算模型的选择41-46
• 3.4 网格划分46-51
• 3.4.1 网格划分简介46-47
• 3.4.2 选择合适的网格类型47-51
• 3.5 边界条件设置51-52
• 3.6 求解52
• 3.7 后处理52-59
• 3.8 本章小结59-60
• 第4章 直叶片吸力面倒角的优化60-64
• 4.1 优化方案60-61
• 4.2 计算结果分析61-63
• 4.3 本章小结63-64
• 第5章 全文总结与展望64-66
• 5.1 全文总结64-65
• 5.2 展望65-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-70
• 附：攻读硕士期间发表的论文70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：385995